プログラミング，何をどう教えているか : 文理融合学科におけるプログラミングの導入教育

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(1)連載. 文理融合学科におけるプログラミングの導入教育有村光晴土肥義和牧紀子（湘南工科大学工学部コンピュータ応用学科）. ✔✔ 文理融合学科でのプログラミング導入教育の位置付け. りやすくアピールすることを狙っている．よって，このエリア構成が当学科を定義していると言ってもよい．当学科の多くの学生は，これらのエリアのう. まず本章では，文理融合学科としてのコンピュー. ち 2 エリアもしくは 3 エリアを修了して卒業している．. タ応用学科，およびそこでのプログラミング教育カ. なお，当学科は文理融合学科ということもあり，. リキュラムについて説明する．. 卒業研究においてプログラミングを行っている学生は約半数である．. ■✔ コンピュータ応用学科の教育システム湘南工科大学工学部コンピュータ応用学科は，. ■✔プログラミング教育カリキュラム. 2001 年 4 月にシステムコミュニケーション工学科と. このように多くの分野を総合的に教育している. して設立され，2006 年 4 月の学科名改称で現在の学. 当学科においては，コンピュータリテラシーが学. 科名となった．学科名改称にあたっては，コンピュ. 科教育の中心に位置しており，一連の Office Suite. ータ・情報教育を学科教育の基本としてカリキュラ. やプログラミング言語のほか，FLASH，Maya，. ムの中心に据えるとともに，これと関連付けて他の. SolidWorks，OP-NET 等のツールを用いたコンピ. 学問分野を総合的に教育することにより，現在社会. ュータ教育が行われている．. で必要とされているであろう，コンピュータ・情報. 当学科では 2010 年 4 月のカリキュラム改訂にお. 技術の「リテラシー」を身につけた人材を教育するこ. いてプログラミングの科目を増やしたため，以前. とを目標として掲げた．. は 1 年後期から開講されていたプログラミングの授. 現在の学科カリキュラムをよく表しているのが. 業を 1 年前期からに前倒しした．プログラミング関. 表 -1 にあるエリア名の一覧である．湘南工科大学. 連の科目および配当年次，科目が設定されているエ. では全学的にエリア学習システムというものを取り. リアの一覧を表 -2 に示す．1 年前期には「基礎プロ. 入れている．このシステムでは，科目をエリアとい. グラミング」が開講されており，表 -2 に示すように. うグループにまとめることで科目同士の関係をはっきりさせ，学生が自分自身で学習目標を設定してカ. 設定修了条件単位数単位数. エリア名. リキュラムを構築する助けとなることを狙っている．. (a) Webシステムを学ぶエリア. 38. 28. エリア学習システムの設計や運用は学科のカリ. (b) アニメとCG を学ぶエリア. 46. 28. キュラム内容によって違いがあるが，コンピュータ応用学科では表 -1 のように比較的多くのエリアを準備し，学生に分かりやすいエリア名をつけている．これにより，学生の学習意欲を高めるとともに，進学を検討している高校生に対して学科の性格を分か. (c) ソフトウェアづくりを学ぶエリア. 38. 28. (d) ディジタルエンタテインメントを学ぶエリア. 42. 28. (e) 異文化コミュニケーションを学ぶエリア. 36. 28. (f ) 国際ビジネスを学ぶエリア. 36. 28. (g) エンジニアリングの基礎と応用を学ぶエリア. 40. 28. 表 -1 コンピュータ応用学科で設定されている科目エリア. 情報処理 Vol.51 No.11 Nov. 2010. 1485.

(2) 連載. プログラミング，何をどう教えているか. 科目名. 配当年次設定エリア. いる．. 基礎プログラミング. 1. (a),(c),(f ),(g). そのため，この科目では「プログラミングとは何. C 言語入門. 1. (a),(c). C 言語基礎. 2. (a),(c). であるか？どのように入力すれば良いのか？」を教. C 言語活用. 2. (c). Web プログラミング. 2. (a),(f ). 体的には，プログラミング言語に Visual Basic を用. マルチメディアプログラミング. 2. (c),(e),(f ). いることで GUI ベースの「動きが見える」プログラ. 応用プログラミング 1. 2. (c). 応用プログラミング 2. 3. (c). ムを作成させ，プログラムを入力する際の最低限の. 画像プログラミング. 3. (c). 組込みプログラミング. 3. (c),(g). 表 -2 プログラミング科目の一覧. 育することを念頭に授業の内容を設計している．具. 基礎，すなわち (1) 半角英数字で入力すること，(2)1 文字でも違っていると動かないこと，(3) 変数へ値を代入する方法，などから理解できるように教育している．. 学科の 7 エリアのうち 4 エリアに含まれている．この科目では Microsoft Visual Basic .NET ( 以下，. ■■プログラミング導入教育の方法. Visual Basic) を用いた演習がプログラミングの導. 次に，実際に行っている授業方法について述べる．. 入教育として行われている．その後，学習したいエ. プログラミングの授業の多くは，2002 年秋に完. リアに合わせて他の授業を学生が順に選択して受講. 成した計算機演習室で実施されている．この教室で. できるように設定されている．. は約 100 台の端末を 1 教室に設置しているが，50 台. ただ，学科のカリキュラム全体では情報系以外の. ずつの 2 教室にパーティションで区切って運用する. 科目も多いため全体として情報系科目は不足してお. ことも可能である．1 つの机に 2 台の学生用端末が. り，アルゴリズムなどの講義科目は存在しない．ま. 設置されており，その間にディスプレイがもう 1 台. た，一見プログラミングの教育が必要そうな (b ) お. 置かれて教卓のコンピュータの画面および書画カメ. よび (d) のエリアでは，実際にはデッサンや Maya. ラの映像を映し出すことができる．. 等の CG 関連ツールを使いこなすための科目が多く. 授業の進め方は以下のとおりである．基礎プログ. を占めるため，プログラミング科目は設定されてい. ラミングの授業は，専任教員に非常勤を加えて合計. ない．これらのエリアの科目を中心として履修して. 4 名で行っている．このうち 1 名が教卓で指示しな. いる学生は，必要に応じて別エリアの科目としてプ. がら学生にプログラムを入力させる．このとき，教. ログラミング科目を履修している．. 卓で実際にプログラムを入力，実行している画面を学生に見せることで，プログラムの書き方だけでな. ✔✔プログラミング導入教育. く開発環境の使用方法などを学生に分かりやすく示. 本章では，前章で述べたプログラミング科目の中. 認するとともに，質問があれば手を挙げさせてスタ. から導入科目である「基礎プログラミング」を取り上. ッフが対応している．. げ，授業の内容および方法について述べる．. 1 コマ（90 分）の授業中に，教科書にプログラム. すようにしている．また，学生の進捗状況を逐一確. リストがすべて載っている例題を 2 題から 3 題程度，. ■■プログラミング導入教育の内容. 解説しながら学生と一緒にプログラムを入力し，動. この科目は前章で述べたとおり，すべてのプログ. 作確認を行った後，最後に練習問題を課し提出させ. ラミングの導入科目としての位置付けにあるが，授. ている．このとき，学科内で製作した Web ツールを. 業が 1 年前期に開講されているため，コンピュータ. 用いて課題ファイルの配布や回収を行っている．. 関連科目すべての導入科目としての意味も持って. 1486 情報処理 Vol.51 No.11 Nov. 2010.

(3) 文理融合学科におけるプログラミングの導入教育. ✔✔ 問題点およびその対策. なスペルミスなどのデバッグさえできない学生も数. 本章では，当学科のプログラミング導入教育にお. これに対する対策として，例題のプログラム入力. ける問題点とその対策を述べる．. を事前に宿題として課しておき，プログラムの説明. 名見受けられる．. および応用問題に多くの時間を割くことで，学生の. ■■コンピュータや OSそのものの操作に関する問題. 理解を深めることを考えている．. まず，プログラミングの授業を入学直後の 1 年生に対して開講しているため，コンピュータリテラシ. ■■プログラムの理解における問題. ーにかかわる問題が存在する．最近は高校で多くの. Visual Basic は言うまでもなくクラスのメソッド. 学生が情報の授業を受けているにもかかわらず，コ. やプロパティの名前に英語を用いている．ここから. ンピュータの習熟度にはかなりの差がある．この理. くる問題点として，英単語の意味を理解できないと. 由として，高校での情報の授業内容のばらつきが大. いう理由で適切なプログラムを書けない学生も見受. きいことが挙げられる．高校によって，情報リテラ. けられる．同様の問題は，Excel の実習において処. シー（セキュリティや知財権等）の講義のみの場合，. 理の内容から関数名が類推できないなど，ほかの授. Office Suite を主として教える場合，HTML や mail. 業でも存在する．また，条件分岐の場合分けができ. の書き方を中心に教える場合，プログラミングまで. ないほか，そもそも「変数に値を代入する」という操. 教える場合など多くのバリエーションがあり，また. 作の意味が理解できず，代入文の左辺と右辺を取り. 普通科の多くは高校 1 年で情報の授業を行った後，. 違える学生もいる．. 2, 3 年次で関連する科目を開講していないため，大. この問題に対する対策としては，この演習授業と. 学入学時には学習した内容を覚えていない場合も. 関連する講義形式の授業「ソフトウェアのしくみ」を. 多い．. 開講している．この 2 つの授業の間では，演習授業. 中には，個々のアプリケーションは何とか使える. でプログラムを動かすことが講義の動機付けとなる. ものの，べースとなる OS でのファイルの操作方法. こと，また逆に講義によってプログラムの理解が少. が習得できていない学生も見受けられる．その結果，. しでも進むことを目指して，演習の内容と講義形式. 自分が作成したプログラムがファイルシステムのど. の授業の内容の連携をうまく取ることを考えている．. こにどのような形式で保存されているかが分からず，課題を指定された形式で提出することができない学生もいる．. ✔✔ 文理融合学科におけるプログラミング教育とは. この問題に対しては，途中で仕切ることのできる教室設計を活用し，学期の途中から習熟度別にクラ. 本稿では，文理融合学科におけるプログラミング. スを分けて授業を行うなどの対策を取っている．. 導入教育の実態について述べてきた．多くの問題点は，英語や論理的思考能力，コンピュータリテラシ. ■■プログラムの入力における問題. ーなどプログラミング以前の基礎学力に関連してい. 前節に関連するが，入学直後ということもあり，. る．そのため学生本人たちの「コンピュータでプロ. 学生たちのキーボード入力の速度差が大きい．入力. グラミングができるようになりたい」というモチベ. の遅い学生は，授業中プログラムを入力するのに精. ーションと「プログラミングに必要な能力」や「プロ. 一杯で解説を聞く余裕がなく，授業内容を十分に理. グラムを書く際に守るべきことの理解」の間のギャ. 解できずに終わっている．また，コンパイルエラー. ップがなかなか埋まりにくい．. のメッセージが理解できないほか，視認による単純. 幸いなことに，文理融合学科では情報系の科目群. 情報処理 Vol.51 No.11 Nov. 2010. 1487.

(4) 連載. プログラミング，何をどう教えているか. だけでなく，電気や機械など他の工学系の科目や英語など他分野の科目も専門科目のカリキュラムに含まれている．そのため，プログラムの理解度については英語の授業など他分野の科目を用いて補強することが可能である．また逆に，Visual Basic のような目で見て理解しやすい GUI ベースのプログラムをプログラミングの授業で作成することが，数学や電気系などの他分野の科目の補助教材にもなり得ると思われる．今後の課題として，このように他分野の科目同士が補完し合えるようなカリキュラムの構築が挙げられるだろう．（平成 22 年 7 月 30 日受付）. 1488 情報処理 Vol.51 No.11 Nov. 2010. 有村光晴 [email protected] 昭和 45 年生．平成 11 年東京大学大学院工学系研究科情報工学専攻博士課程修了．博士（工学，東京大学）．同年より電気通信大学助手．平成 16 年より湘南工科大学講師．土肥義和 [email protected] 昭和 38 年生．平成 6 年湘南工科大学工学研究科機械工学専攻博士前期課程修了．修士（工学，湘南工科大学）．現在湘南工科大学非常勤講師．牧紀子 [email protected] 昭和 44 年生．平成 13 年青山学院大学大学院理工学研究科経営工学専攻博士後期課程修了．博士（工学，青山学院大学）．同年より青山学院大学助手．平成 17 年より湘南工科大学講師．.

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